Введение и применение измерения вихревого расходомера
Расходомер со стандартной диафрагмой широко использовался для измерения расхода насыщенного пара в 1980-х годах, но с момента разработки расходомеров, хотя расходомер с диафрагмой имеет долгую историю и широкий спектр применений; Люди его хорошо изучили, и экспериментальные данные полны, но все еще есть некоторые недостатки в использовании стандартного диафрагменного расходомера для измерения расхода насыщенного пара: во-первых, большая потеря давления; Во-вторых, импульсная трубка, три группы клапанов и соединители легко протекают; В-третьих, диапазон измерения небольшой, обычно 3:1, что может привести к низким значениям измерения при больших колебаниях расхода. Вихревой расходомер имеет простую конструкцию, а вихревой датчик устанавливается непосредственно на трубопроводе, что устраняет явление утечки из трубопровода. Кроме того, вихревой расходомер имеет небольшую потерю давления и широкий диапазон, а коэффициент диапазона измерения насыщенного пара может достигать 30:1. Таким образом, с развитием технологии измерения вихревых расходомеров использование вихревых расходомеров становится все более и более популярным.
1. Принцип измерения вихревого расходомера
Вихревой расходомер использует принцип колебаний жидкости для измерения расхода. При прохождении жидкости через датчик вихревого потока в трубопроводе за вихреобразователем треугольной колонны попеременно генерируются два ряда вихрей, пропорциональных скорости потока, вверх и вниз. Частота выброса вихря связана со средней скоростью жидкости, протекающей через вихрегенератор, и характерной шириной вихрегенератора, которую можно выразить следующим образом:
Где: F - частота выпуска вихря, Гц; V — средняя скорость жидкости, протекающей через вихрегенератор, м/с; D - характерная ширина вихрегенератора, м; ST - число Струхаля, безразмерное, диапазон его значений 0,14-0,27. ST является функцией числа Рейнольдса, st=f (1/re).
Когда число Рейнольдса Re находится в диапазоне 102-105, значение st составляет около 0,2. Поэтому при измерении число Рейнольдса жидкости должно быть 102-105, а частота вихрей f=0,2v/d.
Поэтому среднюю скорость V жидкости, протекающей через вихрегенератор, можно рассчитать, измерив частоту вихрей, и тогда расход Q можно получить по формуле q=va, где а — площадь поперечного сечения жидкости, протекающей через вихревой генератор.
Когда вихрь создается с обеих сторон генератора, пьезоэлектрический датчик используется для измерения знакопеременного изменения подъемной силы перпендикулярно направлению потока жидкости, преобразования изменения подъемной силы в электрический частотный сигнал, усиления и формирования частотного сигнала и его вывода. на вторичный прибор для накопления и отображения.
2. Применение вихревого расходомера
2.1 выбор вихревого расходомера
2.1.1 выбор вихревого расходомера
Для измерения насыщенного пара наша компания использует пьезоэлектрический вихревой преобразователь расхода типа VA производства Hefei Instrument General Factory. Из-за широкого диапазона вихревого расходомера при практическом применении обычно считается, что расход насыщенного пара не ниже нижнего предела вихревого расходомера, то есть расход жидкости не должен быть ниже 5 м/ч. с. Вихревые расходомеры различных диаметров выбираются в зависимости от расхода пара, а не диаметров существующих технологических труб.
2.1.2 выбор преобразователя давления для компенсации давления
Из-за длинного трубопровода насыщенного пара и больших колебаний давления необходимо использовать компенсацию давления. Учитывая соответствующее соотношение между давлением, температурой и плотностью, при измерении можно использовать только компенсацию давления. Поскольку давление насыщенного пара в трубопроводе нашей компании находится в диапазоне 0,3-0,7 МПа, диапазон преобразователя давления может быть выбран равным 1 МПа.